DE19905877A1 - High strength polymer resin - Google Patents
High strength polymer resinInfo
- Publication number
- DE19905877A1 DE19905877A1 DE19905877A DE19905877A DE19905877A1 DE 19905877 A1 DE19905877 A1 DE 19905877A1 DE 19905877 A DE19905877 A DE 19905877A DE 19905877 A DE19905877 A DE 19905877A DE 19905877 A1 DE19905877 A1 DE 19905877A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- polymer resin
- resin
- dendrimers
- resin according
- adhesive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 title claims abstract description 44
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 30
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 4
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 125000000466 oxiranyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 3
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000284156 Clerodendrum quadriloculare Species 0.000 description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical group ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 229920000962 poly(amidoamine) Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010504 bond cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000012745 toughening agent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
- C08G59/32—Epoxy compounds containing three or more epoxy groups
- C08G59/38—Epoxy compounds containing three or more epoxy groups together with di-epoxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
- C08G59/4007—Curing agents not provided for by the groups C08G59/42 - C08G59/66
- C08G59/4014—Nitrogen containing compounds
- C08G59/4021—Ureas; Thioureas; Guanidines; Dicyandiamides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/005—Dendritic macromolecules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J167/00—Adhesives based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
- C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L75/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2463/00—Presence of epoxy resin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2467/00—Presence of polyester
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2475/00—Presence of polyurethane
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein hochfestes Polymerharz.The invention relates to a high-strength polymer resin.
Hochfeste Polymerharze, wie insbesondere Epoxid-, Polyurethan-, Cyanat- oder Polyesterharze werden vorzugsweise als Kleber oder als Matrixharze zur Herstellung von faserverstärkten Polymerharzlaminaten verwendet. Zur Verbesserung der spezifischen Eigenschaften solcher Polymerharze werden diesen bestimmte Substanzen (Modifier) zugesetzt. Dazu zählen insbesondere Substanzen, die dem Polymerharz die Sprödigkeit nehmen (Toughener). Mit derartigen Zusätzen ist es jedoch nur bedingt möglich, die mechanischen Eigenschaften des Polymerharzes positiv zu beeinflussen, ohne auch gleichzeitig negative Wirkungen hervorzurufen, wie etwa größere Korrosionsanfälligkeit oder schlechtere Adhäsion im Falle eines Klebstoffs oder höhere Viskosität - und somit schlechtere Verarbeitbarkeit- oder schlechteres Alterungsverhalten im Falle eines Matrixharzes. So führt generell der Zusatz eines oder mehrerer Modifier zu einem Anstieg der Zähigkeit (Toughness). Andererseits sinkt dadurch die Steifigkeit und der Glasübergangsbereich und es kann die Wasseraufnahme mit einer Gefahr von hydrolytischer Bindungsspaltung ansteigen und im Falle höherer Molekulargewichte der Modifier hat der Verbund Harz-Modifier eine Tendenz zur Bildung eines zweiphasigen Gemisches, wodurch die mechanische Leistungsfähigkeit des Harzes nicht voll entfaltet wird.High-strength polymer resins, such as in particular epoxy, polyurethane, or cyanate Polyester resins are preferably used as adhesives or as matrix resins for the production of fiber-reinforced polymer resin laminates used. To improve the specific Properties of such polymer resins are given certain substances (modifiers) added. These include in particular substances that make the polymer resin brittle take (Toughener). With such additives, however, it is only possible to a limited extent to influence the mechanical properties of the polymer resin positively without also at the same time cause negative effects, such as greater susceptibility to corrosion or poorer adhesion in the case of an adhesive or higher viscosity - and thus poorer workability or worse aging behavior in the case of one Matrix resin. The addition of one or more modifiers generally leads to an increase toughness. On the other hand, this reduces the rigidity and the Glass transition area and it can cause water absorption with a risk of hydrolytic bond cleavage increase and in the case of higher molecular weights The modifier resin modifier has a tendency to form a two-phase Mixture, so that the mechanical performance of the resin is not fully developed becomes.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes hochfestes Polymerharz zu schaffen.The object of the invention is to provide an improved high-strength polymer resin.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene hochfeste Polymerharz gelöst.This object is achieved by the high-strength polymer resin specified in claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Polymerharzes sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the polymer resin according to the invention are in the Subclaims marked.
Das erfindungsgemäße hochfeste Polymerharz ist dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerharz Dendrimere enthält. The high-strength polymer resin according to the invention is characterized in that the Contains polymer resin dendrimers.
Das erfindungsgemäße Polymerharz hat den Vorteil, daß es im ausgehärteten Zustand eine hohe Zähigkeit (Crash- oder Impactperformance) aufweist, ohne daß sich andere Eigenschaften des Polymerharzes wie Viskosität, Verarbeitbarkeit und Alterungsverhalten nennenswert verschlechtert. Ein weiterer Vorteil ist es, daß die verwendeten Dendrimere gegenüber anderen üblicherweise verwendeten Modifiern eine gute Löslichkeit im Harz aufweisen.The polymer resin according to the invention has the advantage that it is a in the cured state has high toughness (crash or impact performance) without other Properties of the polymer resin such as viscosity, processability and aging behavior significantly deteriorated. Another advantage is that the dendrimers used good solubility in the resin compared to other modifiers commonly used exhibit.
Vorteilhafterweise enthält das Polymerharz 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 40 Gew.-% Dendrimere.The polymer resin advantageously contains 10 to 60% by weight, preferably 15 to 40% % By weight dendrimers.
Vorzugsweise ist das Polymerharz ein Epoxid-, Polyurethan-, Cyanat- oder Polyesterharz. Vorteilhafterweise sind die Dendrimere mit einer oder mehreren der folgenden Verbindungen als Endgruppen versehen: Oxiranring, -OH, -SH, -NHX (X = 1, 2), -COOH, -Allyl, -Anhydrid.The polymer resin is preferably an epoxy, polyurethane, cyanate or polyester resin. The dendrimers are advantageously provided with one or more of the following compounds as end groups: oxirane ring, -OH, -SH, -NH X (X = 1, 2), -COOH, -allyl, anhydride.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die Dendrimere ein Molekulargewicht von < 2000 AU.According to a preferred embodiment of the invention, the dendrimers have one Molecular weight of <2000 AU.
Ein Polymerharz mit Dendrimeren, die ein Molekulargewicht von < 2000 AU aufweisen, ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zur Verwendung als Matrixharz zur Herstellung eines faserverstärkten Polymerharzlaminats geeignet. Hierbei kommt vorteilhafterweise insbesondere der hohe Glasübergangsbereich des erfindungsgemäßen Polymerharzes zum Tragen.A polymer resin with dendrimers that have a molecular weight of <2000 AU especially, but not exclusively, for use as a matrix resin for manufacture a fiber-reinforced polymer resin laminate. This advantageously comes in particular the high glass transition area of the polymer resin according to the invention Wear.
Als Fasern zur Herstellung des Polymerharzlaminats können Glas-, Carbon-, Aramid- oder Naturfasern verwendet werden.As fibers for the production of the polymer resin laminate, glass, carbon, aramid or Natural fibers are used.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Dendrimere ein Molekulargewicht von < 3000 AU aufweisen. According to another preferred embodiment of the invention, it is provided that the dendrimers have a molecular weight of <3000 AU.
Ein erfindungsgemäßes Polymerharz, bei dem die Dendrimere ein Molekulargewicht von < 3000 AU aufweisen, ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich als Polymerharz zur Herstellung eines Klebstoffs geeignet. Hierbei kommt insbesondere die gute Korrosionsbeständigkeit des Klebstoffs und der damit bedeckten Fügeteiloberfläche des erfindungsgemäßen Polymerharzes und dessen Fähigkeit zur Ölabsorption oder Ölverdrängung im Falle von beölten Oberflächen zum Tragen.A polymer resin according to the invention in which the dendrimers have a molecular weight of <3000 AU, is particularly, but not exclusively, as a polymer resin Production of an adhesive suitable. Here comes the good one in particular Corrosion resistance of the adhesive and the surface of the part to be covered with it polymer resin according to the invention and its ability to absorb oil or Oil displacement to be borne in the case of oiled surfaces.
Insbesondere ist das erfindungsgemäße Polymerharz als Klebstoff zur Verbindung von Metalloberflächen, wie erwähnt, insbesondere von beölten Metalloberflächen oder allgemein zur Herstellung einer Klebeverbindung auf derartigen Metalloberflächen geeignet. Mit diesem Klebstoff können jedoch nicht nur Metalloberflächen sondern auch Glas, Kunststoff, Carbonfasern und Keramiken verklebt werden.In particular, the polymer resin according to the invention is an adhesive for connecting Metal surfaces, as mentioned, in particular of oiled metal surfaces or generally for producing an adhesive connection on such metal surfaces suitable. With this adhesive, however, not only metal surfaces but also Glass, plastic, carbon fibers and ceramics can be glued.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben werden.In the following, the invention will be described using exemplary embodiments.
140 g DGEBA werden bei 60°C aufgeschmolzen und darin 40 g mit Epichlorhydrin epoximodifiziertes Starburst (PAMAM) Dendrimer G4 und 7 g Dicyandiamid eingerührt. Aus dieser Mischung wird ein Laminatprüfkörper (z. B. 40% Harzmischung, 60% Faser, Glas-, Carbon-, Aramid-, Naturfaser o. ä.) als Impactprüfkörper hergestellt und mit einem Impactbolzen (Standardbolzen) mit einer Energie von 10 J geprüft. Weiterhin wurde ein Vergleichsprüfkörper aus unmodifiziertem Harz hergestellt. Bei dem aus unmodifiziertem Harz hergestellten Vergleichsprüfkörper ist die Schadensfläche 8 cm2, bei dem aus erfindungsgemäßem, modifiziertem Harz hergestellten Prüfkörper jedoch kleiner als 0,2 cm2.140 g of DGEBA are melted at 60 ° C. and 40 g of Starburst (PAMAM) dendrimer G4 epoxy-modified with epichlorohydrin and 7 g of dicyandiamide are stirred therein. A laminate test specimen (e.g. 40% resin mixture, 60% fiber, glass, carbon, aramid, natural fiber or the like) is produced from this mixture as an impact test specimen and with an impact bolt (standard bolt) with an energy of 10 J checked. Furthermore, a comparative test specimen was produced from unmodified resin. In the comparative test specimen made from unmodified resin, the damage area is 8 cm 2 , but in the test specimen made from modified resin according to the invention it is less than 0.2 cm 2 .
Durch einen geeigneten Wechsel von aromatischen Ringen (Hartbereich) und aliphatischen Ketten/Ringen (Weichbereich) in Dendrimermolekülen verbessern sich die Eigenschaften des Matrixharzes hinsichtlich Impactbeanspruchung, Zähigkeit und Alterungsverhalten wesentlich. Es werden Molekulargewichte der Dendrimerverbindungen von < 3000 AU angestrebt. Die Moleküle reagieren vollständig über mehrere reaktive Gruppen in die Polymermatrix. Dadurch wird eine optimale Einbindung in die Harzmatrix gewährleistet. Die Harzmatrix wird durch Ausbildung eines dreidimensionalen Netzwerks mit vielen kovalenten Bindungen weitgehend stabilisiert. Als Basisharz sind z. B. Epoxid-, Polyurethan-, Cyanat- oder Polyesterharze möglich.By a suitable change of aromatic rings (hard area) and aliphatic Chains / rings (soft area) in dendrimer molecules improve the properties of the matrix resin with regard to impact stress, toughness and aging behavior essential. Molecular weights of the dendrimer compounds of <3000 AU sought. The molecules react completely via several reactive groups in the Polymer matrix. This ensures optimal integration into the resin matrix. The resin matrix is formed by forming a three-dimensional network with many covalent bonds largely stabilized. As the base resin z. B. epoxy, Polyurethane, cyanate or polyester resins possible.
Durch eine geeignete Wahl der dreidimensionalen Struktur des Dendrimermoleküls und die Gestaltung der einzelnen Ketten ist es möglich, eine optimale Abstimmung zwischen mechanischer Stabilität und Verankerung im Polymerverbund zu verwirklichen. Die große Zahl an reaktiven Gruppen und die relativ freie Wahl dieser Gruppen stellt eine optimale Einbindung in die Polymermatrix sicher (Einphasigkeit). Diese Einphasigkeit sichert einen Erhalt der mechanischen Eigenschaften des Harz-Modifier-Verbundes. Mit dem erfindungsgemäß modifizierten Harz läßt sich ein hoher Glasübergangsbereich einstellen.By a suitable choice of the three-dimensional structure of the dendrimer molecule and The design of the individual chains makes it possible to have an optimal match between to achieve mechanical stability and anchoring in the polymer composite. The size The number of reactive groups and the relatively free choice of these groups represents an optimal one Safe integration into the polymer matrix (single-phase). This one-phase ensures you Preservation of the mechanical properties of the resin modifier composite. With the Resin modified according to the invention allows a high glass transition area to be set.
Dendrimere lassen sich mit unterschiedlichen Endgruppen versehen und somit an spezielle Anforderungen anpassen. Als mögliche Gruppen kommen in Frage: Oxiranring, -OH, -SH, -NHX (X = 1, 2), -COOH, -Allyl, -Anhydrid o. ä.Dendrimers can be provided with different end groups and thus adapted to special requirements. Possible groups are: oxirane ring, -OH, -SH, -NH X (X = 1, 2), -COOH, -allyl, -hydride or the like.
Durch ein relativ geringes Molekulargewicht der einzusetzenden Dendrimermoleküle ist eine gute Löslichkeit des Modifiers im Harz gewährleistet. Auf den Einsatz von nur schwer zu entfernenden Lösungsmitteln kann verzichtet werden. Ein zu starker Anstieg der Viskosität wird vermieden, was die Verarbeitbarkeit des Harzsystems erheblich erleichtert.Due to a relatively low molecular weight of the dendrimer molecules to be used good solubility of the modifier in the resin is guaranteed. On the use of difficult there is no need to remove solvents. Too much increase in Viscosity is avoided, which considerably facilitates the processability of the resin system.
140 g DGEBA werden bei 60°C aufgeschmolzen und darin 60 g mit Epichlorhydrin epoximodifiziertes Starburst (PAMAM) Dendrimer G4 und 7 g Dicyandiamid eingerührt. Mit dieser Mischung werden standardisierte Prüfkörper (Schubspannung-Gleitungs-Prüfkörper und Crashprüfkörper) verklebt und geprüft. Weiterhin werden mit unmodifiziertem Harz verklebte Vergleichsprüfkörper hergestellt. Bei den mit dem erfindungsgemäßen, modifizierten Harz hergestellten Prüfkörpern lassen sich bei den durchgeführten Tests Verbesserungen um den Faktor 2 bis 10 erreichen. 140 g DGEBA are melted at 60 ° C and therein 60 g with epichlorohydrin epoxy-modified starburst (PAMAM) dendrimer G4 and 7 g of dicyandiamide. With this mixture are standardized test specimens (shear stress-slip test specimens and crash test specimen) glued and tested. Furthermore, with unmodified resin glued comparative test specimen produced. In the case of the Modified resin-made test specimens can be used in the tests performed Achieve improvements by a factor of 2 to 10.
Weiterhin ist es mit dem erfindungsgemäßen, modifizierten Harz ohne Schwierigkeiten möglich, Prüfkörper mit einem hohen Beölungsgrad zu verkleben. Auch diese zeigten eine sehr gute Adhäsion des Klebers an den Metalloberflächen der Prüfkörper. Weiterhin wurde das Alterungsverhalten mit 1000 h Salzsprühtest, 10 Zyklen modifiziertem VDA-Test und drei Wochen Kataplasmatest überprüft. Bei keinem der Tests wurde eine korrosive Unterwanderung des Klebstoffs und/oder der Metalloberfläche festgestellt.Furthermore, the modified resin of the present invention is easy possible to glue test specimens with a high degree of oiling. These also showed one very good adhesion of the adhesive to the metal surfaces of the test specimens. Furthermore was the aging behavior with 1000 h salt spray test, 10 cycles modified VDA test and three weeks cataplasm test checked. None of the tests was corrosive Infiltration of the adhesive and / or the metal surface determined.
Durch einen geeigneten Wechsel von aromatischen Ringen (Hartbereich) und aliphatischen Ketten/Ringen (Weichbereich) in Dendrimermolekülen verbessern sich die Klebstoffeigenschaften hinsichtlich Crashbeanspruchung, Ölabsorption und Korrosionsstabilität wesentlich. Es werden Molekulargewichte der Dendrimerverbindungen von < 3000 AU angestrebt. Die Moleküle reagieren vollständig über mehrere reaktive Gruppen in die Polymermatrix. Dadurch wird eine optimale Einbindung in den Klebstoff gewährleistet. Die Klebstoffmatrix wird durch die Ausbildung eines dreidimensionalen Netzwerks mit vielen kovalenten Bindungen weitgehend stabilisiert.By a suitable change of aromatic rings (hard area) and aliphatic Chains / rings (soft area) in dendrimer molecules improve Adhesive properties with regard to crash stress, oil absorption and Corrosion stability essential. There are molecular weights of the dendrimer compounds aimed at <3000 AU. The molecules react completely via several reactive Groups in the polymer matrix. This ensures optimal integration into the adhesive guaranteed. The adhesive matrix is formed through the formation of a three-dimensional Network with many covalent bonds largely stabilized.
Durch die dreidimensionale Struktur des Dendrimermoleküls und die Gestaltung der einzelnen Ketten ist es möglich, eine optimale Abstimmung zwischen mechanischer Stabilität und Verankerung im Polymerverbund zu verwirklichen. Die große Anzahl an reaktiven Gruppen und die relativ freie Wahl dieser Gruppen stellt eine optimale Einbindung in die Polymermatrix sicher (Einphasigkeit). Die Adhäsion des Klebstoffs auf unterschiedlichen, insbesondere metallischen Oberflächen wird nicht durch eine zu große Hydrophobität der Dendrimermoleküle herabgesetzt. Die somit verbesserte Anbindung des Klebers erhöht die mechanische Stabilität des Verbundes.Due to the three-dimensional structure of the dendrimer molecule and the design of the individual chains it is possible to achieve an optimal coordination between mechanical Realize stability and anchoring in the polymer composite. The large number of reactive groups and the relatively free choice of these groups represents an optimal Safe integration into the polymer matrix (single-phase). The adhesion of the glue on different, especially metallic surfaces is not caused by too large Reduced hydrophobicity of the dendrimer molecules. The improved connection of the Adhesive increases the mechanical stability of the composite.
Durch die bessere Oberflächenanbindung (Adhäsion) und durch Vermeiden von korrosiv wirkenden reaktiven Gruppen wird der Klebeverbund zusätzlich gegen korrosive Angriffe geschützt. Die Harzmatrix wird durch die Einbindung des Dendrimers über eine Vielzahl kovalenter Bindungen auch gegen korrosive/hydrolytische Einflüsse stabilisiert. Aufgrund der Molmasse, der Poren (freies Volumen) im Dendrimer und die spezielle Abstimmung der Dendrimerarme ist es möglich, auch auf beölten Oberflächen eine gute Adhäsion zu erreichen. Dabei wird das auf der Oberfläche vorhandene Öl entweder absorbiert oder es wird durch den Klebstoff bei der Oberflächenbenetzung verdrängt. Die bei der Herstellung des Polymerklebstoffs verwendeten Dendrimere lassen sich mit unterschiedlichen Endgruppen versehen und somit an spezielle Anforderungen anpassen. Als mögliche Gruppen kommen in Frage: Oxiranring, -OH, -SH, NHX (X = 1, 2), -COOH, -Allyl, -Anhydrid o. ä.Due to the better surface connection (adhesion) and by avoiding corrosive reactive groups, the adhesive bond is additionally protected against corrosive attacks. The resin matrix is also stabilized against corrosive / hydrolytic influences through the integration of the dendrimer via a large number of covalent bonds. Due to the molecular weight, the pores (free volume) in the dendrimer and the special adjustment of the dendrimer arms, it is possible to achieve good adhesion even on oiled surfaces. The oil on the surface is either absorbed or displaced by the adhesive during surface wetting. The dendrimers used in the production of the polymer adhesive can be provided with different end groups and thus adapted to special requirements. Possible groups are: oxirane ring, -OH, -SH, NH X (X = 1, 2), -COOH, -allyl, anhydride or the like.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, mit Dendrimeren modifizierte hochfeste Polymerharze zu schaffen, die hinsichtlich Impactbeanspruchung, Zähigkeit und Alterungsverhalten sowie hinsichtlich Crashbeanspruchung, Ölabsorption und Korrosionsstabilität wesentlich verbesserte Eigenschaften aufweisen. Diese Harze sind insbesondere als Matrixharze zur Herstellung von faserverstärkten Polymerharzlaminaten und als hochfeste Klebstoffe, insbesondere zum Verkleben von Metallen geeignet. Selbst das Verkleben von stark beölten Metalloberflächen ist mit sehr guter Adhäsion möglich.According to the invention it is possible to use dendrimers modified high-strength polymer resins to create those with regard to impact stress, toughness and aging behavior as well as with regard to crash stress, oil absorption and corrosion stability have improved properties. These resins are used in particular as matrix resins Manufacture of fiber-reinforced polymer resin laminates and as high-strength adhesives, particularly suitable for bonding metals. Even gluing strong oiled metal surfaces is possible with very good adhesion.
Claims (11)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19905877A DE19905877C2 (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | High strength polymer resin |
| PCT/DE2000/000381 WO2000047654A1 (en) | 1999-02-12 | 2000-02-08 | Highly resistant polymeric resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19905877A DE19905877C2 (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | High strength polymer resin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19905877A1 true DE19905877A1 (en) | 2000-08-17 |
| DE19905877C2 DE19905877C2 (en) | 2000-12-07 |
Family
ID=7897293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19905877A Expired - Fee Related DE19905877C2 (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | High strength polymer resin |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19905877C2 (en) |
| WO (1) | WO2000047654A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10132928A1 (en) * | 2001-07-03 | 2003-01-16 | Buehler Ag | Modified post-condensed polyester |
| EP1529824A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-11 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Method for forming overlapping section |
| CN115894911A (en) * | 2022-12-30 | 2023-04-04 | 四川省纺织科学研究院有限公司 | Epoxy modified hyperbranched polyamide-amine high molecular polymer, preparation method and application |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2830255B1 (en) * | 2001-10-01 | 2004-10-22 | Rhodia Industrial Yarns Ag | COMPOSITE MATERIALS COMPRISING A REINFORCING MATERIAL AND AS A THERMOPLASTIC MATRIX, A STAR POLYAMIDE, PRECURSOR COMPOSED ARTICLE OF SUCH MATERIALS AND PRODUCTS OBTAINED FROM SUCH MATERIALS |
| EP1722952B1 (en) | 2004-03-09 | 2010-12-08 | NV Bekaert SA | Composite article comprising a metal reinforcement element embedded in a thermoplastic polymer material |
| CN107227139B (en) * | 2017-06-19 | 2021-02-05 | 上海都昱新材料科技有限公司 | Polyurethane adhesive for leather and shoe sole and preparation method thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19650370A1 (en) * | 1996-12-05 | 1998-06-10 | Basf Ag | Flame-retardant thermoplastic molding compositions based on polyarylene ethers |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0419458A4 (en) * | 1988-06-09 | 1991-12-11 | The Dow Chemical Company | Latex adhesives for substrates, method of adhesing substrates and laminates |
| JP3099672B2 (en) * | 1995-03-31 | 2000-10-16 | 東洋インキ製造株式会社 | Method for producing star-shaped or comb-shaped branched aliphatic polyamino compound and curable resin composition |
| SE509240C2 (en) * | 1996-05-28 | 1998-12-21 | Perstorp Ab | Thermoplastic compound consisting of a thermoplastic polymer bonded to a dendritic or hyper-branched macromolecule and composition and product thereof |
| DE19840605A1 (en) * | 1998-09-05 | 2000-03-09 | Basf Coatings Ag | Hyperbranched compounds with a tetrafunctional central group and their use |
-
1999
- 1999-02-12 DE DE19905877A patent/DE19905877C2/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-02-08 WO PCT/DE2000/000381 patent/WO2000047654A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19650370A1 (en) * | 1996-12-05 | 1998-06-10 | Basf Ag | Flame-retardant thermoplastic molding compositions based on polyarylene ethers |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| CAPLUS-Abstract 1997: 489055 * |
| CAPLUS-Abstract 1997: 582238 * |
| CAPLUS-Abstract 1997: 59833 * |
| CAPLUS-Abstract 1999: 104929 * |
| Derwent-Abstract 1999-367141/31 der JP 11140180 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10132928A1 (en) * | 2001-07-03 | 2003-01-16 | Buehler Ag | Modified post-condensed polyester |
| WO2003004546A1 (en) * | 2001-07-03 | 2003-01-16 | Bühler AG | Modified postcondensed polyester |
| EP1529824A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-11 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Method for forming overlapping section |
| US7306691B2 (en) | 2003-11-07 | 2007-12-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Method for forming overlapping section |
| CN115894911A (en) * | 2022-12-30 | 2023-04-04 | 四川省纺织科学研究院有限公司 | Epoxy modified hyperbranched polyamide-amine high molecular polymer, preparation method and application |
| CN115894911B (en) * | 2022-12-30 | 2024-04-16 | 四川省纺织科学研究院有限公司 | Epoxy modified hyperbranched polyamide-amine high molecular polymer, preparation method and application |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19905877C2 (en) | 2000-12-07 |
| WO2000047654A1 (en) | 2000-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2220140B1 (en) | Impact modifier for epoxy resin composites | |
| DE60013527T2 (en) | EXPOXID RESIN COMPOSITION, EXPOXIDE RESIN COMPOSITION FOR FIBER - REINFORCED COMPOSITES AND FIBER - REINFORCED COMPOUNDS CONTAINING THEM | |
| DE69415046T2 (en) | HEAT-CURABLE TOE EPOXY RESIN COMPOSITIONS | |
| DE2232493B2 (en) | PLASTIC REINFORCED WITH CARBON FIBERS OR FIBERS | |
| EP3039285B1 (en) | Rotor blade element for a wind turbine, rotor blade and a production process therefor and wind turbine with rotor blade | |
| JP5528549B2 (en) | Manufacturing method of composite material | |
| WO2010088981A1 (en) | Curable composition based on epoxy resins and hetero-poly-cyclic polyamines | |
| WO2014072449A2 (en) | Amine composition for a crash-proof two-component epoxy adhesive | |
| DE102010008886A1 (en) | Triple-shape memory polymer system useful in automotive applications e.g. self-repairing autobodies, comprises a first polymeric material layer, and a second polymeric material layer coupled to first polymeric material layer | |
| DE69006422T2 (en) | Epoxy resin compound. | |
| DE19905877C2 (en) | High strength polymer resin | |
| DE19532754C2 (en) | Polyamide resin compositions | |
| CH684595A5 (en) | Preparations for the formation of corrosion-resistant protective coatings for concrete surfaces. | |
| DE102009034569B4 (en) | Polymer systems with multiple shape memory effect and methods for forming polymer systems with multiple shape memory effect | |
| DE1505062A1 (en) | Light bead for pneumatic tires | |
| DE69201987T2 (en) | Creosote-resistant epoxy resin adhesive system. | |
| DE3803508C2 (en) | Cold-curing, warm, post-crosslinkable resin based on epoxy | |
| DE3829662A1 (en) | Epoxy resin compositions for fiber composite materials | |
| DE102010013630A1 (en) | Bearing ring of a sliding or roller bearing | |
| DE68920694T2 (en) | Epoxy resin composition. | |
| EP0445620B1 (en) | Leaf springs from fibre/plastic composite | |
| DE102013218727A1 (en) | Rubber bearing, vehicle comprising a rubber bearing and production of a rubber bearing | |
| DE102013224348A1 (en) | EPOXY RESIN COMPOSITION AND METHOD OF MANUFACTURING A CONNECTION STRUCTURE | |
| DE102015220672A1 (en) | Multilayer composite component | |
| EP1799745A1 (en) | Aging-resistant coatings and adhesive composites |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |